Obligate sexual reproduction of a homothallic fungus closely related to the <i>Cryptococcus</i> pathogenic species complex
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Sexual reproduction is a ubiquitous and ancient trait of eukaryotic life. While sexual organisms are usually faced with the challenge of finding a compatible mating partner, species as diverse as animals, plants, and fungi have repeatedly evolved the ability to reproduce sexually without an obligate requirement for another individual. Here, we uncovered the underlying mechanism of self-compatibility (homothallism) in Cryptococcus depauperatus , a fungal species sister to the clinically relevant human fungal pathogens Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii species complexes. In contrast to C. neoformans or C. gattii , which grow as a yeast in the asexual stage, and produce hyphae, basidia, and infectious spores during the sexual stage, C. depauperatus grows exclusively as hyphae decorated with basidia and abundant spores and appears to be continuously engaged in sexual reproduction. By combining the insights from comparative genomics and genetic analyses of mutants defective in key mating and meiosis genes, we demonstrate the sexual cycle of C. depauperatus involves meiosis, and reveal that self-compatibility is orchestrated by the expression, in the same cell, of an unlinked mating receptor (Ste3 a ) and pheromone ligand (MFα) pair seemingly derived from opposite mating types of a heterothallic (self-sterile) ancestor. We identified a putative mating-type ( MAT ) determining region containing genes phylogenetically aligned with MAT a alleles of other species, and a few MAT α gene alleles scattered and unlinked throughout the genome, but no homologs of the mating-type homeodomain genes SXI1 ( HD1 ) and SXI2 ( HD2 ). Comparative genomic analyses suggested a dramatic remodeling of the MAT locus possibly owing to reduced selective constraints to maintain mating-type genes in tight linkage, associated with a transition to self-fertility. Our findings support C. depauperatus as an obligately sexual, homothallic fungal species and provide additional insight into the repeated transitions between modes of sexual reproduction that have occurred throughout the fungal kingdom.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».